PCMA（Paired carrier multiple access,PCMA）信号是在卫星通信过程中,两个地面站发送的上行信号经卫星转发器转发后直接进行同频混合形成。由于具有节约频带资源和抗截获等性能,而被广泛应用于各种重要通信场合,同时又因为单通道接收系统较为简单、成本较低,因此PCMA信号单通道接收技术具有广阔的应用前景。随着近年通信业务的迅速增长,为了进一步提高信道利用率,卫星通信数字调制信号类型越来越多,PCMA信号也越来越复杂。针对PCMA信号的单通道接收技术,本文主要从PCMA信号的识别、高阶（8PSK）调制下PCMA信号参数估计和与SISO（Soft Input Soft Output,SISO）译码深度联合的PCMA信号分算法等方面展开深入研究,完成的主要工作和创新点概括如下:1.针对从常见的卫星数字调制信号中检测出PCMA信号并对其进行调制类型识别的问题,在不同参数下对比三种实用性较强的PCMA信号检测算法,通过分析发现基于信噪比估计的单通道混合信号识别新算法检测性能优异且无需对接收信号进行定时同步,并对基于平方谱、四次方谱和高阶累积量的PCMA信号的调制类型识别进行仿真,研究门限设置范围,设计PCMA信号检测和识别流程,对常见BPSK混、QPSK混、8PSK混、8QAM混和16QAM混调制的PCMA信号识别性能较好。2.针对非数据辅助高阶调制（8PSK/16QAM）PCMA信号参数估计问题,提出基于信息比特软信息（对数似然比）统计值的分级搜索算法,利用Gibbs采样输出软信息值的统计值表征当前信道参数的准确度,统计值越大信道参数越准确,对PCMA信号的时延、幅度和频偏在各参数所在区间内搜索使软信息统计值最大的一组参数作为参数估计结果,通过分级搜索减少搜索复杂度,并通过迭代提高整体联合估计算法性能,算法无需训练序列即可实现时延、幅度和频偏的联合估计。3.对于结合信道编码的PCMA信号分离问题,针对目前传统迭代分离译码算法由于分离过程的误比特率超出SISO译码器纠错能力范围导致算法无法收敛的现象,提出一种深度联合分离译码算法,算法采用Gibbs分离过程中的逐符号分离步骤和LDPC译码过程中的逐符号译码步骤之间交替更改变量节点似然软信息的方式,在初期译码步骤输出的软信息模值较小,便于分离步骤对译码步骤的结果及时进行纠正,降低整体误比特率,软信息达到译码门限后开始发挥译码作用并最终和分离步骤均收敛。算法能够降低联合分离译码算法的门限并提升整体性能,对于8PSK调制的混合信号在误比特率为10^-3时有1dB的性能改善。